Устройство для контроля упругодеформационных характеристик нити при ее перемотке

.ЯОы 144 1)4 (з 01 М 33/36 3/О НИЕ ИЗОБРЕТЕ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ етельство СССРИ 3/08, 1983.(54) УСТРОЙС ДЕФОРМАЦИОННЬ ПРИ ЕЕ 11 ЕРЕМ (57) Изобреттильной промь материаловед ния упругоде тик нитей. Ц н ся к текса именно к елу излуче- характерисния сок носи ппле ости, к раздционныхобрете сто ль ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Ленинградский институт текстильной и легкой промышленностиим,С.М.Кирова(56) Авторское свидМф 1026034, кл. С 01 ВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ УПРУГО1 Х ХАРАКТЕРИСТИК НИТИТКЕ ращение времени контроля за счетсовмещения процесса контроля с процессом перемотки без нарушения еецелостности в бобине. Эта цель достигается тем, что в устройстве используется две пары подвижных и неподвижных направляющих роликов иэлектромагнитный зажим с фигурнымивыступами на его подвижной части дляобразования замкнутого контура пропускаемой через устройство нити, Подвижные ролики соединены с рычажношарнирным механизмом и силоизмерителем для растяжения замкнутого контура нити при замере. Механизм перемотки электрически связан с электромагнитным зажимом и нагружающим механизмом. Причем соотношение плечодного из рычагов, взаимодействующего с нагружающим механизмом, 1:3.4 ил.Изобретение относится к текстильной промьппленности, а именно к материаловедейию, к разделу изучения упругодеформационных характеристик нитей.Цель изобретения - сокращение времени контроля за счет совмещения процесса контроля с процессом перемотки без нарушения целостности нити в бобине.На фиг.1 показана конструктивная схема предлагаемого устройства и вид А; на Фиг.2 и 3 - силы, действующие на рычаги рычажно-шарнирного механизма; на фиг;4 - схема перемещения элементов устройства.Устройство (фиг.1) содержит верхний 1 и нижний 2 подвижные направляющие ролики и два неподвижных ролика 20 3 и 4 для прохождения через них нитис бобины 6 на мотовило 7, электро- . агнитный зажим 8, состоящий из неодвижпой колодки 9 подвижной с игурными выступами 10, жестко свя анный с ферромагнитным сердечником 11, взаимодействующим с катушкой 12илоизмеритель 13 состоит из .консольно-закрепленной балочки 14, шарирно соединенной с верхним роликом 30 1, подвижной опоры 15, электроприода 16 ее перемещения с ходовым вин" ом 17. Нижний ролик 2 укреплен на ычаге 18 рычажно-шарнирного механиэа 19, состоящего из названного рыча- .35 а 18, верхнего рычага 20 и тяги 21, арнирно соединяющей с, и взанмодейтвует с нагружающим механизмом 22, остоящим из грузовой площадки 23 для руза 24, трех штырей 25, имеющих 40 озможность вертикального перемещения т ходового винта 26 через зубчатую ару от электропривода 27. На верхнем ычаге 20 укреплена контактная скоба 8 с верхней парой 29 и нижней парой 30 контактов, имеющих возможность45взаимодействия с балочкой 14. Для визуального отсчета измеряемой величины служит шкала 31 с указателем 32, жестко укрепленным на подвижной50 опоре 15, предусмотрено взаимодейстВие опоры 15 с реохордом для обеспеЧения автоматической записи измеряемой величины на регистрирующем уст" роистве (не указано), Устройство снаб 55 Жено арретиром 33 для Фиксации рычажно-шарнирного механизма в нейтраль-, ном положении. Устройство работает следующим образом.Исходное положение устройства (фиг. 1) подвижная опора 15 в. любом положении, арретир 33 Фиксирует рычажно-шарнирный механизм в нейтральном положении, оставляя обе пары контактов 29 и 30 разомкнутыми; электромагнитный зажим 8 открыт и свободно пропускает между своими колодками нить 5, нагружающий механизм находится в верхнем положении, груз 24 лежит на штырях 25, грузовая площадка 23 свободна.По команде с программно-управляющего устройства (не показано) включается механизм перемоки нити 5 с.бобины Ь на мотовило 7 с заданной скоростью и заданными по количеству и по времени остановками для выполнения замеров. При остановке механизма перемотки включается катушка электромагнита и срабатывает электромагнитный зажим, закрейляя набегающую (с, бобины 6) и сходящую (на мотовило 7) ветви нити между неподвижной 9 и под- вижной с фигурными выступами 10 колодками, образуя, таким образом, замкнутый контур нити, проходящий (фиг. 1, видА) от точки а через ролик 1 и 2 до точки б (фигурные выступы показаны штриховыми линиями). Сразу после срабатывания электромагнитного, зажима 8 арретнр 33 освобождает рычажно-шарнирный механизм и вклю чает привод нагружающего механизма 22. При этом груз 24 с заданной скоростью укладывается на грузовую площадку 23, в результате чего указанный контур участка нити удлиняется под действием растягивающего усилия от груза 24, и одна из пар контактов (29 или 30) замыкается, включая электропривод 16 перемещения опоры 15.Возможны два варианта продолжения работы. В первом случае оказывается замкнутой верхняя пара контактов 29 (это значит, что усилие, возникающее в нити, недостаточно для упругого противодействия, возникшего в балочкедля размыкания контактов), Вследствие этого привод 16 через замкнутую пару 29 включается на перемещение опоры влево, т.е. на уменьшение жесткости балочки. Ва втором случае окажется замкнутой нижняя пара 30 и привод 16 включитз 144ся на перемещение опоры 15 вправо,т.е. на увеличение жесткости балочки. В обоих случаях перемещение опоры 15 осуществляется до тех пор,пока обе пары контактов 29 и 30 неокажутся разомкнутыми, опора 15 остановится, исчезнет усилие в тяге 21и указатель 32 покажет по шкале 31величину деформированной жесткостиисследуемого участка нити. В дальнейшем при релаксации усилия в исследуемом участке нити силоизмерительавтоматически обеспечивает разомкнутое положение обеих пар контактов,а указатель 32 показывает по шкале31 изменение деформированной жесткости во времени. По истечении запрограммированного времени замер груза24 снимается с площадки 23, производится арретирование рычажно-шарнирного механизма, раскрывается электромагнитный зажим, включается перемотка до следующего замера.Связь деформационной жесткостиобразца и жесткости балочки можетбыть пояснена рассмотрением условияравновесия рычагов 18 и 20 под действием приложенных к ним сил при нагружении грузом 24 исследуемого участка нити и ее удлинении. На рычаг 20действуют силы (фиг.2): К 1 - реакцияв опорном шарнире; М - усилие в нити;а - сила упругости, возникшая в балочке при ее прогибе; Т - усилие втяге 21.Уравнение равновесия рычага 20:(2 М-Р) 3 = Т при Т=О; Р =2 М.Следовательно, при Т = О, Р=2 М=а.Далее рассмотрим удлинение исследуемого участка нити (фиг.4). Под действием груза Р оба рычага 18 и 20 повернутся относительно опорных шарниров, при этом перемещение левогоконца верхнего рычага 20 (равного повеличине прогибу балочки) будет равно Г = 2 А, а перемещение левого конца нижнего рычага 18 (равное по величине перемещению ролика 2) будет равно К,=ЗА, где А - перемещение тяги 21соединяющей рычаги (ввиду малостиперемещений дуги заменены участкамипрямых)Отсюда увеличение расстояния9908 между осями верхнего и нижнего роликов.-.ЗА -2 А= в , , т.е 41=Г,К л 12 где д - удлинение исследуемого участка нити - ее двух ветвей, при этом условно полагаем, что участки нити, лежащие на роликах, удлинению не подвергаются.Если через сР обозначить жесткость балочки, то ее прогиб к =а. 15 С другой стороны, удлинение нити М 1д 1 жт щееЕгР(2) М 1а = ее ЗО Если Т = О, то а = М, следовательно1тд= 1, т.е, при Т=ОЕР деформационная жесткость нити равнажесткости балочки, Поскольку при ис 35пытаниях удлинение нити составляетне более 1-2/, величину 1/Р можнопринять постоянной и тогда1Е 40l= С Ко жесткость балочки - функция ее вылета, откуда вытекает зависимость деформационной жесткости нити 45, С1гщей вылет, что и дает воэможность градуировки шкалы по положению подвижной опоры.Использование предлагаемого устройства обеспечивает по сравнению с известным преимущество, заключающееся в точ, что с помощью прямых измерений контролируется упругодеформационная характеристика - деформационная жесткость нити, наиболее полно соответствующая характеру механических воздействий в процессе эксплуатации и переработки, без наот положения опоры, .определякг. 20где 1 - длина исследуемого участка:Е - релаксационный модуль;Е - площадь поперечного сечения нити.2 Но поскольку 3 1=1, то приравнивая (1) и (2), получаемрушения целостности нити в бобинев процессе ее перемотки,Формула и з о б р е т е н и яУстройство для контроля упругодеформационных характеристик нити при ее перемотке, содержащее силоизмеритель в виде консольно-закрепленной упругой балочки с опорой, расположенной с возможностью перемещения вдоль балочки, рычажно-шарнирный механизм иэ двух параллельньи неравноплечих рычагов и шарнирно соединяющей их тяги, контактную скобу, захрепленную на одном из ры" чагов с соотношением плеч 1:2 и выполненную с возможностью взаимодействия с балочкой, нагружающий механизм, расположенный с возможностью взаимодействияс вторым рычагом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени контроля за счет совмещения процесса контроляс процессом перемотки без нарушенияцелостности нити в бобине, оно дополнительно снабжено двумя подвижными роликами для прохождения черезних нити, один из которых шарнирносоединен с балочкой силоизмерителя,а другой ролик укреплен на второмрычаге рычажно-шарнирного механизма,электромагнитным зажимом, расположенным между подвижными роликами,подвижная часть которого снабженафигурными выступайи для образованиязамкнутого контура нити, двумя неподвижными направляющими роликами,расположенными по обе стороны отэлектромагнитного зажима, а такжеснабжено узлом перемотки нити, электрически связанным с электромагнитным зажимом и нагружающим механизмом,причем соотношение плеч второго рычага 1:3.Составитель Л.ПрохороваТехред М,Ходанич Корректор М,Максимишин дактор одписно 1 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектн Заказ 6961/44ВНИИПИ Государс Тираж,847о комитета по Москва, Жзобретениям и открытиям при ГКНТ СС Раушская иаб., д. 4/5